百色高空气象探测报文质量提高方法研究

按照中国气象局推行的以“高空探空和测风报文的到报情况”、“报文资料达到最高标准层情况”、“报文资料与初估场均偏差情况”等几方面对高空气象观测报文质量进行系统性评估的方法,对百色站高空气象观测报文的质量进行统计、分析。从中得出制约高空气象探测报文质量提高的关键问题,并提出相应的有针对性的解决方法。     

地面测站各时次降水量实时查阅编辑统计分析系统

文中全面介绍了气象报文处理分析的手段、质量检查的方法和技巧,并结合降水量查阅编辑系统,介绍了气象实时业务工具的先进设计思想和实现方法。     

气象报文分发处理系统

介绍新开发的一实时报文分发处理系统,该系统对卫星广播下发的各种常规气象资料实时地进行挑选、分发处理,为广西气象台内各实时业务系统及专业服务提供资料保障;同时监测广西气象台发往北京主站的各类常规资料的返回情况,以确保资料的发送成功.     

气象报文分发处理系统

介绍新开发的一实时报文分发处理系统．该系统对卫星广播下发的各种常规气象资料实时地进行挑选、分发处理，为广西气象台内各实时业务系统及专业服务提供资料保障；同时监测广西气象台发往北京主站的各类常规资料的返回情况，以确保资料的发送成功。     

湖北气象监测网络业务管理系统及其应用效果

为了提高省级综合气象观测业务的全面质量管理水平,整合气象信息资料传输管理、综合观测系统运行监控、自动站实时数据质量控制和短信报警等业务质量管理功能,设计开发了湖北省气象监测网络业务管理软件系统。目前,该系统已成为湖北省气象监测网络业务重要值班平台之一。系统投入业务运行以来,湖北省各类气象资料收集上传质量呈现上升并保持稳定的趋势,自动气象站实时资料经自动数据质量控制后数据质量有较大程度的提高。由于采用主流成熟技术开发,系统具有较好的可推广性。     

非常规气象资料上行传输实时监控系统

为了提高通信业务的自动化程度,提高气象报文的上传及时率,开发研制了非常规气象资料上行传输实时监控系统,实现了对各种非常规气象资料上行传输的实时监控、查询、告警等功能。主要介绍了非常规气象资料上行传输实时监控系统的平台概况、功能及其实现方法、开发技巧。     

湖北省地面观测报文及传输方式调整

为提高地面气象观测工作效率,完善业务流程,满足现代气象业务发展需求,根据中国气象局综合观测司的要求,湖北省2011年成为承担地面气象观测报文及传输方式调整改革试点省份之一,经过前期部分台站试点工作后,国家级气象观测台站已全部进行了地面观测资料报文及传输方式的调整。其调整后业务工作正顺利开展。从业务调整后工作意义、部署及新数据文件格式、质量控制方法、修改后的业务软件功能来介绍湖北省在此次调整工作上的实施步骤和方法。     

气象报文编发监控报警系统设计

为提高气象报文的编发质量和时效,研制了新乡市气象报文编发监控报警系统.该系统包括气象报文数据库设计、智能语音报警、编发报文、查询报文4个功能模块.通过编发报文模块,预报员能迅速编写气象报文,并自动完成报文的上传和下发;系统具有一定纠错能力,还可对发出的气象报文自动登记备案.     

基于黑板模型的地面气象数据质量控制

气象数据实时质量控制对航空活动和防灾减灾的气象保障意义重大。该文介绍一个基于黑板模型的地面气象观测数据实时质量控制系统。该系统应用领域本体分析技术,集成多方面专家的经验知识,确定气象观测数据质量控制的知识点,通过异构知识体之间的协作,实时推断气象观测数据的正确性,实现对地面气象观测数据的实时自动错误检测、警示并给出更改建议。以地面航空气象观测数据实时质量控制为例,提出了用“错误召回率”和“警示正确率”指标对质量控制进行评测的方法。对1994年和2003年的资料质量分析结果显示,基于本文技术的观测数据质量控制的错误召回率接近100%,警示正确率达到89%。     

气象高空报文质量监控评估方法研究与应用

高空报文的质量监控和评估工作对高空气象观测的研究具有重要影响,是气象科技人员迫切需要解决的重要问题。本文介绍了报文质量研究方法,对报文资料的完整性、时效性、准确性进行检验,从报文原始数据进行质量监控;依据国家气象中心初估场对各高空站每月各要素分别进行平均偏差和标准差的计算和统计,结合平均偏差得到超差界限,对非气象意义的误差或错误情况进行统计分析,形成客观定量化的观测质量信息。该方法实现并应用于实际业务中,能够全方位评价高空报文质量,能够间接发现数据处理方法及仪器设备中存在的各种问题,有利于探空仪器的改进和算法的完善。     

综合一致性质量控制方法及其在气温中的应用

由于历史逐日气温资料在气候分析、气候变化研究中的基础性作用,其数据质量状况日益受到关注。利用邻近参考站日平均气温、最高气温和最低气温资料及线性回归模型,设计了基于线性回归数据估计方法的质量检查算法,该算法同时包含了时间一致性和空间一致性两种检查方法。通过数据植入误差检测以及与单一空间回归检查方法的比较,该算法的错误数据检测性能较高,可检测出与正确日气温数据相差3℃左右的可疑值。在该算法的基础上,研制了综合一致性数据质量控制方法,该方法具有以下特点:第一类错误发生率较低;保持了时间、内部和空间一致性的逻辑关系;参考了天气因素。因此,与一般的数据质量控制方法相比,综合一致性数据质量控制方法具有较高的错误数据检测性能。经过在华中区域湖北、湖南和河南三省251个站1961—2009年逐日气温资料的应用,取得了较好效果。各要素奇异值检出率平均气温为0.001%,最高气温为0.05%,最低气温为0.04%。     

全球地面天气报历史资料质量检查与分析

全球地面天气报资料是气象资料中数据量最大、使用频率最高的资料之一。国内作为气候资料接收和保存的全球地面天气报资料中包含45个气象要素, 每日4次定时观测资料。利用2005年用于全球地面天气报资料接收、处理实时业务中的质量控制方法, 对保存于国家气象信息中心气象资料室的全球地面天气报历史资料数据集进行了全面的质量检查, 对原数据集中因解码而引起的比较明显的批量错误资料进行了修改, 生成具有质量控制码的二版全球地面天气报历史资料数据集。同时还系统介绍了1980年1月—2003年12月全球地面天气报历史资料数据集质量检查结果, 分析了资料的质量情况。     

基于多源数据融合的农产品气候品质评价模型研究

本文以新疆麦盖提灰枣为例,在基于气象观测资料开展气候品质评价的基础上,将FY-4A卫星遥感数据、高分辨率多源融合实况格点产品(ART-1km、CLDAS-V2.0、Laps)应用于农产品气候品质评价,研制了点面结合的网格化农产品气候品质评价模型,阐述了基于多源数据融合的农产品气候品质评价方法。结果表明,通过该方法可明显提高农产品气候品质评价结论的可靠性和精细化程度,同时也可解决无观测资料地区农产品气候品质评价问题。     

地温资料的计算机自动审核方法

地温观测资料的计算机自动审核技术,是地面气象观测资料计算机自动审核中的一个关键性技术难点。综合分析了地温观测资料的特点和地温观测资料的人工审核方法,提出了地温观测资料“相邻差”的标准差分析方法,详细说明了该方法在计算机自动审核中的具体实现步骤和该方法的特点。由于该方法从本质上讲是对人工审核方法的计算模拟,同时由于采用客观计算方法,避免了主观因素,所以审核质量能达到人工审核质量的要求,且比人工审核更全面。该方法在浙江省地面气象资料计算机自动审核软件中进行了试用,实践证明该方法对提高地温观测资料的审核质量具有明显效果。     

随机误差传递的高空气象秒级数据快速校验方法

【目的】为保证气象预报结果的准确性。【方法】提出了考虑随机误差传递的高空气象秒级数据快速校验方法。对高空气象秒级数据进行预处理,包括数据中心化处理、特征点提取。数据中心化的处理方式为实施各组数据的加权平均处理,获得新的数据组作为基准数据;特征点提取使用的处理方法为遍历法,需要遍历全部数据点。考虑数据获取过程中的随机误差传递情况,对预处理后的高空气象秒级数据实施空间一致性检查、内部一致性检查。应用集合经验模态分解EEMD（Ensemble Empirical Mode Decomposition）算法与对比源反演CSI(Contrast Source Inversion)算法构建基于CSI-EEMD的高空气象秒级数据快速校验模型,实施数据得到快速校验。【结果】测试结果表明,该方法能够实现4个气象站数据的快速校验,校验结果的均方根误差与平均绝对误差均低于0.1,实现了数据的质量控制。【结论】将该方法应用于气象站数据校验中,可以实现精准度的数据校验,具有一定的实用价值。     

我国飞机观测气象资料概况及质量分析

为全面了解我国飞机观测气象资料的时空分布特征和质量状况,该文介绍了AMDAR(Aircraft MeteorologicalData Relay)计划的发展及我国通过AMDAR计划实施获取的飞机观测气象资料(又称AMDAR资料)的时空分布特征,分析了起飞和降落阶段飞机观测所获廓线资料的可用性,并分别对全球AMDAR资料和我国AMDAR资料进行极值检查、空间位置检验和时间一致性检验,对我国AMDAR资料错误率的月值变化和垂直分布特征进行了分析。结果表明:我国三分之二的AMDAR资料集中在飞机的起飞和降落阶段,并主要集中在我国中东部地区;利用我国AMDAR资料制作的廓线垂直分辨率大部分高于10 hPa。我国AMDAR资料的气温错误率低于全球水平,但风速错误率高于全球水平,错误资料主要集中在近地面层。从2008年开始,我国AMDAR资料的质量状况较往年有了明显改善,风速错误率一直维持在1.3%以下,气温错误率维持在0.2%以下。总体来说,我国AMDAR资料已成为我国高空气象观测资料的重要组成部分,资料质量稳定,具有较高的应用价值。     

气象报文编发监控报警系统设计

为提高气象报文的编发质量和时效,研制了新乡市气象报文编发监控报警系统。该系统包括气象报文数据库设计、智能语音报警、编发报文、查询报文4个功能模块。通过编发报文模块,预报员能迅速编写气象报文,并自动完成报文的上传和下发;系统具有一定纠错能力,还可对发出的气象报文自动登记备案。     

利用北极地区定时风观测资料推算年最大风速的重现期

北极地区风观测资料较少,工程气象参数的分析主要依靠国际交换站资料。但是,国际交换站资料为定时资料,并且存在较多质量问题。因此,在利用国际交换站资料时,需先对其进行质量控制,并且要考虑定时资料的转换。由于缺少其他参考资料,国际交换站资料的质量控制主要根据北极地区天气气候特征,通过时间一致性、空间一致性和要素间一致性检验进行。由于重现期风速需用年最大风速(通常是10 min平均风速)计算,鉴于定时资料中可能没有出现年最大风速,而目前又没有较好的定时资料向逐时资料转换的方法,因此,主要通过从定时资料统计得到的年最大值计算的重现期风速进行订正得到重现期风速。订正的方法是根据我国部分风速较大地区的观测结果,引入风速方差,建立定时资料与年最大风速资料计算的重现期风速之间的关系,然后利用此关系订正北极喀拉海和拉普捷夫海沿岸定时资料计算的重现期风速,得到了50年和100年一遇的风速。     

云状排序记录的计算机自动审核方法

加强对地面资料计算机自动审核技术的研究,对于实现地面气象观测资料的计算机自动审核、提高地面观测资料的审核质量和工作效率具有重要意义。云状记录的排序分析技术,是地面气象观测资料计算机自动审核中的一个关键性技术难点。文章介绍一种分类分析方法,即根据总云量、低云量和云状的不同配合情况分为几种记录类型,对每一种类型再根据几种不同情况进行分析,在分析判断过程中,将29种云状符号射影到双字(32位)变量中,使分析判断程序简单明了。在浙江省地面气象资料计算机自动审核软件中进行试用,结果表明该方法对提高云观测资料的审核质量具有明显效果。     

基于Web Service的气象预警短信发布系统设计与实现

昆明市气象预警信息发布系统是以提高预警信息及时性和发布效率为出发点,整合了不同种类自动气象站的数据资源,与气象业务平台无缝集成,实时监控数据并生成满足需求的气象预警短信,通过预警号码管理数据库,确定预警信息受众范围,实现了预警短信服务的自动化、标准化、规范化。信息编辑不再需要人工干预,信息发布摒弃了原有的GPRS通信、GSMModem通信、运营商提供短信发布平台等方式,基于Web Service技术直接接入电信短信网关,实现了气象预警信息的高效发布,提高了气象服务的整体质量和效率。